夏季强降雨期间千岛湖有机碳的时空分布特征及影响因素

郑 清，黎云祥，朱广伟，俞 洁，朱梦圆，许 海，王裕成，刘明亮

1. 西华师范大学环境科学与工程学院，四川 南充 637002

2. 中国科学院南京地理与湖泊研究所，湖泊与环境国家重点实验室，江苏 南京 210008

3. 浙江省生态环境监测中心，浙江 杭州 310012

4. 杭州市淳安生态环境监测站，浙江 杭州 311700

5. 杭州市生态环境科学研究院，浙江 杭州 310005

湖泊是内陆水体的重要组成部分，是流域内有机碳等物质的最终汇集场所，也是大气CO2的重要交换场所、全球碳循环的重要组成部分[1-4]. 水体有机碳是湖库总碳的重要组成部分，主要有溶解性有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC)两种基本赋存形式[5-7].其中DOC是主要存在形式[8]，能通过矿化作用释放CO2和CH4[3]，也可为异养微生物提供碳源和能源[9]，也是天然水体中消毒副产物的重要前驱物[10]，有机碳与生物的生命过程、初级生产力等密切相关[11-14]. 鉴于此，研究湖库有机碳的时空分布特征及影响因素不仅对量化湖库碳循环具有重要意义，也可为深入了解湖泊生态系统动态过程提供科学依据[15-16].

湖泊有机碳的来源主要有外来和内生两种方式[17].其中，外源有机碳主要通过降雨形成的地表径流进入水体，而内源有机碳主要源于浮游植物、大型水草的生长合成[18]. 有研究表明，湖泊水体中有机碳的时空变化很大程度上受其来源的影响[19]，国内外大量学者研究了湖库有机碳的时空分布及影响因素. 例如，Park等[20]研究了韩国两个大型水库有机碳的来源和时空特征，结果表明，气象和水文决定了Paldang湖有机碳的状态，而原位生成和转化是影响Chungju湖有机碳的决定因素；Chow等[16]对翡翠水库有机碳的长期趋势和动态研究结果也表明，气候和水文因素是河流DOC动态的主要驱动力；范志伟等[21]研究表明，三峡库区DOC主要受降水和温度的影响；王秀君等[17]研究表明，博斯腾湖DOC浓度变化主要受外部因素影响，而夏季POC浓度受浮游生物的影响较大；杨平等[22]研究表明，文武砂水库浮游植物和外源输入分别是引起库区有机碳浓度季节性和空间性变化的重要因素；卢晓漩等[23]研究表明，桂林五里峡水库DOC在丰水期低于枯水期且表层大于底层，这是受Chla和DIC浓度影响的结果. 但由于大多数研究区域面积大、水体情况复杂，且采样频次低、点位少，可能难以准确反映有机碳浓度的时空分布等情况.

在全球变暖，极端气候事件发生的频率和强度显著提高的背景下[24]，湖库有机碳浓度的时空格局可能会发生深远改变[25]. 有研究表明，夏季风降雨是控制韩国大型深水水库-昭阳湖有机碳分布的重要因素[26]，DOC浓度主要由温度和降雨量决定[16]. 此外，由于极端降雨和高温，贫营养水库近年来也发生了蓝藻水华[27]. 因此，对贫营养水库而言，研究极端降水对其时空格局的影响更为关键，因为这类水体有机碳一般以外源输入为主. 外来碳会显著影响湖泊碳收支，导致外来负荷远超过本地负荷[26]，因此研究极端天气对水库有机碳通量变化和收支平衡的影响非常有必要. 国内外大量研究人员估算了水体有机碳通量[28-30]，但也存在采样频次低、点位少等情况，并且对于有机碳赋存量研究主要集中在沉积物碳库方面[31]，而对水相碳储量的研究较少.

千岛湖是我国长三角地区最大的水资源储存库，是杭州市的饮用水源地，集发电、防洪、旅游等多功能的典型清澈深水山谷型水库[32]，水质保护要求高.但截至目前，有关千岛湖水体有机碳的研究较少[33-34].1996年特大洪水导致千岛湖出现极为突出的“污染峰”[35]，对水库水质造成了极大的影响，而2020年6-7月千岛湖流域又出现了建库以来(60年)最大的强降雨事件，这更加印证了研究极端降水对千岛湖以及类似水体有机碳影响研究的必要性. 该研究拟利用2020年5-8月在千岛湖布设的100个监测点位有机碳监测数据，结合同期水质理化和气象水文数据，分析了千岛湖有机碳时空分布特征及影响因子，并着重分析强降雨对大型水库有机碳浓度、通量和储量的影响，以期为类似地理环境背景下水库的营养盐管控和碳效应评估提供数据支撑.

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

千岛湖，又名新安江水库，位于浙江省淳安县(29°22'N～29°50'N、118°36'E～119°14'E)，是我国长三角地区最大的战略水源地及杭州市饮用水水源[36]，具有发电、防洪、旅游等多种功能，流域植被覆盖率较高[37]. 千岛湖地处亚热带季风气候区，气候温暖，雨量充沛，年均气温约17.3 ℃，年均降水量约为1 733 mm[36]，从新安江入口(街口断面)到大坝纵长150 km，水面最宽处约50 km, 平均水深31.13 m，最大水深100 m，在水位达到108 m时，水面面积为573.33 km2，库容为178.6×108m3. 千岛湖的主要入湖河流有25条，包括新安江、东源港、武强溪等，其中最大入流为新安江，约占入库径流的2/3. 湖区径流集中在5-9月，占全年径流量的77%[38]. 千岛湖虽然全湖平均水质良好，但仍面临水体富营养化风险，入湖河道、局部库湾出现过蓝藻水华[39]，部分库湾春季硅藻生物量较高，优良水质的长期维持面临挑战.

1.2 样品采集与分析

在千岛湖全湖布设100个点位进行采样(见图1).采样时间分别为2020年5月27-28日、6月24-25日、7月21-22日和8月24-25日. 在100个点位均分别使用塞氏盘和手持式测深仪(SM-5A, 美国Speedtech公司)现场测量透明度(SD)和水深(WD)；使用重力采水器分别采集表层(0.5 m)、次表层(叶绿素最大层)、中层(温跃层位置)和底层(距离底泥2 m)各1.5 L水样(该研究数据均使用每个点位各层浓度的加权平均浓度值，垂向分布处除外)，低温避光保存，带回实验室用于后续分析. 5-8月样品数分别为326、341、353和344个.

图 1 2020年5-8月千岛湖采样点的分布Fig.1 Distribution of sampling sites in Qiandaohu Reservoir from May to August in 2020

水样带回室内，12 h内使用Whatman GF/F玻璃纤维膜(直径45 mm、孔径0.7 μm)过滤(每个样品均通过未称重和已烘干称重的滤膜过滤). 原水、滤膜及滤后水立刻冷藏，及时进行测定和分析. 分析指标包括TOC、DOC、POC、Chla、CODMn、TN、TP、SS、OSS和ISS浓度.

TOC、DOC浓度采用高温燃烧氧化法、使用multi N/C 2 100分析仪(德国耶拿公司)测定，即在水样中添加2 mol/L盐酸酸化(控制pH＜2)，将无机碳酸盐分解成CO2以去除无机碳，注入高温燃烧管(最高温度可达950 ℃)中，分别对未过滤和过滤的样品进行TOC和DOC浓度测定，二者之差为POC浓度.

水质指标测定参考文献[40]，GF/F滤膜上过滤而得的藻类细胞中Chla浓度使用热乙醇提取、分光光度法测定(波长665 nm和750 nm)；CODMn浓度采用高锰酸钾氧化滴定法测定；TN、TP浓度采取碱性过硫酸钾消解，分别采用紫外分光光度法(波长210 nm)和钼锑抗显色分光光度法(波长700 nm)测定；GF/F滤膜滤得物的SS浓度测定利用105 ℃烘干重量法测得(4 h)，烘干后滤膜再用马弗炉450 ℃灼烧4 h，称重，损失部分为OSS浓度，剩余灰分为ISS浓度.

1.3 数据分析

1.3.1湖区划分

根据水库的水文形态特征及不同区域流域土地利用情况，将千岛湖划分为6个区域(见图1)：安徽区(AH，n=5)、西北区(NW，n=17)、中心湖区(C，n=12)、东南区(SE，n=29)、东北区(NE，n=12)和西南区(SW，n=25)，其中AH、SW、NE三个区为河流区，NW为过渡区. 由于流经安徽区的新安江支流占新安江水库的60%[38]，依次沿AH、NW、C和SE方向变化是新安江主流向.

1.3.2降水类型划分

为探明降水强度对千岛湖有机碳的影响，根据气象部门关于降水强度的等级划分标准，将日累计降水量25～50 mm定义为大雨、50～100 mm定义为暴雨、100～250 mm定义为大暴雨.

1.3.3有机碳通量和有机碳储量的计算

为探讨千岛湖有机碳收支变化情况，根据式(1)计算有机碳通量(FTOC、FDOC、FPOC)：式中：F为有机碳通量，t；k为常数；ci为对应点位的有机碳浓度，mg/L；Di为25条主要入库河流和出库流的流量，m3/s.

为计算千岛湖全库水体有机碳储量，利用ArcGIS 10.3软件以全湖100个点位为中心，将新安江水库划分为100个泰森多边形，计算出每个区域面积，用式(2)计算有机碳储量(RTOC、RDOC、RPOC).

式中：R为每个月千岛湖全库的水体有机碳储量，t；Si为点位i的泰森多边形面积，m2；Hi为点位i的水深，m.

1.3.4相关分析和空间插值

使用SPSS 23.0软件进行有机碳和各参数之间的相关性分析(Spearman)以及非参数检验(Kruskal-Wallis)差异性；使用ArcGIS 10.3软件进行Kriging插值，绘制有机碳浓度空间分布图；利用Origin 2018、SPSS 23.0及Excel 2010软件进行制图和统计分析.

2 结果与讨论

2.1 水文气象及水质参数的动态特征

2.1.1水文气象条件的时间变化

5月采样时间距离第一次大雨(日降雨量43 mm)间隔22 d；6月采样时间距离第一次暴雨(84 mm)、大暴雨(123.5 mm)分别间隔22和5 d；7月采样时间距离第二次大暴雨(121.9 mm)间隔14 d，且采样前十余天只有少量降雨；8月几乎无降雨〔见图2(a)〕.

入库流量对降雨事件响应迅速，几乎同步升高或滞后于降雨事件1～2 d. 受极端强降雨影响，千岛湖7月8日平均出库流量达7 090 m3/s〔见图2(b)〕. 如图2(c)所示，千岛湖2020年5-8月的平均气温分别为23.0、25.9、26.9和30.1 ℃，总降雨量分别为240.4、528.8、509.7和25.8 mm，6月、7月的总降雨量约占历史平均全年降雨量的2/3.

2.1.2水质参数的时间变化

整体上6月后各水质参数(TN和SD除外)浓度都明显(P＜0.01)升高，7月Chla、SS、OSS、ISS和TP浓度均处于研究期间的最高水平. 其中，5-7月SS和ISS浓度不断升高(P＜0.05)，8月显著降低(P＜0.01)；SD则相反，5-7月逐渐降低而8月升高. 此外，与7月相比，8月各水质参数(CODMn和SD除外)浓度都明显(P＜0.01)降低(见表1).

2.1.3水质参数的空间变化

5-8月TN、TP、SS和ISS浓度具有相似的空间变化趋势，即安徽区到东南区逐渐下降(见图3). 7月上述参数浓度下降较快且浓度明显高于其余3个月，安徽区显著较高，分别是东南区的2、3、9和17倍. SD相反，安徽区到东南区具有上升趋势，河流区(东北区、西南区)开始降低. CODMn浓度在安徽区到东南区有一定的下降趋势，OSS和Chla浓度处于波动变化并且变化趋势相似.

2.2 有机碳浓度的时空变化

2.2.1有机碳浓度的时间分布特征

图 2 2020年5—8月千岛湖日降雨量、出入库流量总降雨量和平均气温的变化情况Fig.2 Variation of daily rainfall, flow (i.e., inflow and outflow), total rainfall and mean temperature in Qiandaohu Reservoir from May to August in 2020

表 1 2020年5—8月千岛湖各水质参数的变化Table 1 Variation of water quality parameters in Qiandaohu Reservoir from May to August in 2020

研究期间TOC、DOC浓度最大值出现在7月，且显著高于其余3个月(P＜0.01)，7月后显著降低(P＜0.01)，而POC浓度有逐渐升高趋势(见图4)；5-7月3种有机碳虽呈逐渐升高趋势，但5月、6月浓度相差不大(P＞0.05). 研究期间TOC浓度范围为1.19～3.94 mg/L，平均值为(2.06±0.48) mg/L；DOC浓度范围为0.91～3.25 mg/L，平均值为(1.73±0.39) mg/L；POC浓度范围为0～1.35 mg/L，平均值为(0.33±0.21) mg/L.

千岛湖夏季DOC浓度平均值(1.78 mg/L)低于密云水库(2.61 mg/L)[9]、水布垭水库(2.22 mg/L)[7]、三峡库区(3.86 mg/L)[21]、Tingalpa浅水水库(暴雨导致雨季月均值为14.3 mg/L)[41]、东湖(7.31 mg/L)[2]等湖泊水库；POC浓度(0.33 mg/L)也远小于博斯腾湖(0.71 mg/L)[17]、巢湖(最低平均浓度1.38 mg/L)[42]等湖泊，这可能与千岛湖良好的水质状况和高森林覆盖率以及高水土保持等条件有关[37].

2.2.2有机碳浓度的空间分布特征

垂向分布上，5-8月TOC、DOC、POC浓度的垂直分布都具有表层＞中层＞底层的规律(见图5).

图 3 2020年5—8月千岛湖各水质参数的空间变化特征Fig.3 Spatial variation characteristics of water quality parameters in Qiandaohu Reservoir from May to August in 2020

图 4 2020年5—8月千岛湖有机碳浓度的月变化特征Fig.4 Monthly variation characteristics of organic carbon concentration in Qiandaohu Reservoir from May to August in 2020

水平分布上，5-7月有机碳浓度高值沿新安江入库水流向逐渐降低(见图6)，整体具有河流区到湖泊区逐渐降低趋势，并且5-7月有机碳浓度高值在全库的分布范围逐渐扩大. 其中，5月DOC浓度高值沿新安江主线路输移到三潭岛，6月扩散到大坝，7月扩散到全库. 此外，5-7月POC浓度高值的输移距离始终小于DOC浓度. 8月DOC浓度高值主要集中在东南区、东北区和西南入库区，POC浓度高值主要集中在中心区、东北区和东南区.

2.3 有机碳通量和碳储量

图 5 2020年5—8月千岛湖有机碳浓度的垂向分布特征Fig.5 Vertical distribution characteristics of organic carbon concentration in Qiandaohu Reservoir from May to August in 2020

新安江是千岛湖全库25条主要入库河流有机碳碳通量的重要贡献河流，研究期间3种有机碳通量平均值都约占全库总入库碳通量的69%，并且与总入库碳通量的变化趋势几乎一致，呈5-7月逐渐升高而8月降低的特征〔见图7(a)〕. 具体来说，5-8月总入库FTOC分别为2 863、9 796、11 122和268 t，5-7月FTOC分别是8月的11、36、41倍，FDOC分别为2 252、8 064、9 300和217 t，FPOC分别为610、1 732、1 823和52 t.

全库水体有机碳储量如图7(b)所示，研究期间3种有机碳储量平均值分别为44 611、38 452和6 159 t，RDOC占RTOC的86%，结合DOC浓度与POC浓度的比值(约为5)，表明DOC是千岛湖水体有机碳的主要组成部分. 5-8月RTOC分别为37 300、41 724、59 399和40 023 t，RDOC分别为33 089、36 428、52 874和31 419 t，RPOC分 别为4 212、5 296、6 525和8 604 t.5-8月总入库FTOC分别占RTOC的7.7%、23.5%、18.7%和0.7%，6月和7月入库通量均约占当月全库储量的1/5，分别是8月的35和28倍.

2.4 千岛湖有机碳浓度时空分布的影响因素

Spearman相关分析表明，千岛湖DOC、POC浓度均与Chla、CODMn、SS、OSS和TP浓度呈极显著正相关(P＜0.01，见表2和图8)，说明这些水质参数是影响千岛湖有机碳浓度和分布的关键因素. 在千岛湖中，Chla和OSS浓度主要表征浮游植物的生物量，因此Chla、OSS浓度均与DOC、POC浓度呈极显著线性正相关(P＜0.01)，表明浮游植物内源生产是千岛湖有机碳的关键来源[43]. 千岛湖的研究结果符合传统认知，即浮游植物的内源释放是湖库有机碳的主要来源之一[9]. 鉴于此，千岛湖有机碳浓度的时空分布受浮游植物光合作用强度的影响. 因此，可以直接或间接影响浮游植物生物量的环境条件(如TP)，也会成为影响千岛湖有机碳浓度时空分布的显著因子之一.

另一方面，湖库水体有机碳也来自陆源有机物输入，即降雨对流域的冲刷作用也是影响湖库有机碳的关键因素[7]. 对千岛湖而言，DOC、POC浓度与ISS浓度均呈显著正相关(P＜0.05) (见表2)，而已有研究[38]发现，千岛湖ISS浓度主要与泥沙含量有关，这主要受到河流入库等外源输入影响. 综合说明千岛湖有机碳浓度与外源性有机物输入具有显著关联性. 另外，DOC、POC浓度均与SD呈显著线性负相关(P＜0.01)(见图8). 实质上，SD反应了藻类浊度(即Chla浓度)和非藻类浊度(如ISS浓度)的综合效应[44]，因此有机碳浓度与SD的反相关，反映出千岛湖有机碳浓度的变化受内源藻类生长和外源输入的综合影响.

降雨是外源性有机碳输入的重要驱动力，尤其是强降雨过程带来的流域冲刷作用[21,26]. 笔者研究发现，强降雨过程将大量陆源有机物冲入千岛湖，对有机碳浓度的时空分布产生较大影响. 降水对不同区域的影响不同，对入库河流区的冲刷影响较大，对湖泊库区影响较小. 具体来说，5-7月千岛湖有机碳浓度的高值都出现在新安江入库河流附近水域，而远离新安江入库口区域有机碳浓度相对较低(如大坝、中心湖区等)(见图6). 相比较而言，POC浓度输移距离始终小于DOC浓度(见图6)，主要是由于POC通过坡面流与泥沙耦合运移，而DOC通过坡面流和地下流与水耦合运移，导致二者有不同的流路[45]. 此外，5-7月有机碳浓度的高值随湖流输移分别到三潭岛、大坝和全库(见图6)，说明月间高值的输移距离不同，这可能是由于采样与降雨事件的时间间隔及降雨强度存在差异导致的[46].

图 6 2020年5—8月千岛湖有机碳浓度的空间分布特征Fig.6 Spatial distribution characteristics of organic carbon concentration in Qiandaohu Reservoir from May to August in 2020

同时，该研究还发现，距大暴雨事件较近的6月，DOC、POC浓度与Chla浓度的相关系数均小于5月(见表2)，这可能与强降水导致水体SD降低，以及水体稳定性较差等不利于浮游植物生长有关[17]. 相对地，在基本无降雨的8月，远离河口的中心区与东南区有机碳浓度相对较高，这可能与无降雨影响水动力条件(如相对较低的流速)，以及高温利于藻类生长产生内源释放有关[22]. 另外，淳安县居民区生活污水的排放也可能是促进上述区域藻类生长及有机碳浓度进一步增加的重要原因[34]. 综上，千岛湖有机碳浓度的时空分布主要与藻类生长过程和流域外源输入过程有关. 其中，浮游植物生长过程受营养盐、透明度、温度等多种因素的综合影响，而流域外源输入主要与降水有关，尤其是强降雨过程.

2.5 降雨对千岛湖有机碳浓度和通量的影响

图 7 2020年5—8月千岛湖有机碳通量和碳储量随月份的变化Fig.7 Monthly variation of organic carbon flux and carbon storage in Qiandaohu Reservoir from May to August in 2020

表 2 2020年5—8月有机碳浓度与环境因子的相关性分析Table 2 Correlation analysis between organic carbon concentration and environmental factors from May to August in 2020

图 8 2020年5—8月有机碳浓度与水质参数的相关性分析(n=400)Fig.8 Correlation analysis between organic carbon concentration and water quality parameters from May to August in 2020(n=400)

调查期间，5月采样前发生了4次大雨、多次小雨，6月临近采样前发生了暴雨和大暴雨，7月采样前十余天发生过暴雨和大暴雨，8月几乎无降雨. 笔者研究表明，有机碳浓度对不同降雨强度的响应明显不同. 具体来说，千岛湖非雨季时DOC的背景浓度为1.24 mg/L(笔者所在课题组未发表的数据)；相比较而言，5月DOC浓度增幅为28%(1.59 mg/L)，这与千岛湖以往研究中30次暴雨事件的DOC浓度平均值相差较小(1.55 mg/L)[33]，说明持续性大雨将大量外源有机质冲进水体[21,26]. 与5月相比，6月千岛湖DOC浓度增幅 (1.3%，P＞0.05)较小. 究其原因可能是：①千岛湖流域的水土保持率较高[37]；②大量雨水的稀释作用[47]以及水动力条件不利于内源生产；③水力停留时间短，外来有机碳难以在湖泊中滞留[20]. 值得一提的是，同样发生了强降水的7月，DOC浓度却显著升高(40%，P＜0.01)，这可能是由于强降雨带来的地表有机碳和营养盐扩散到全库(见图7)[46]，且采样前十余天只有少量降雨，水动力条件和相对高温有利于浮游植物生长，从而引起碳滞留和大量内源有机碳的产生(DOC、POC浓度与Chla浓度的相关性均大于6月，见表2).此外，该现象可能也与降雨强度和降雨频次对流域水土保持的严重破坏存在某个临界点有关. 相对地，几乎无降雨的8月DOC浓度显著低于7月(P＜0.01)，这可能是由于降雨后更高的温度往往会提高微生物活性，从而导致有机碳的分解大于累积[17].

分析降雨对有机碳通量的影响可能更具有科学和现实意义[2,48]. 强降雨期间，来自流域的外来碳会显著影响湖泊碳收支[26]. 强降雨及其伴随的高流量是千岛湖有机碳通量升高的关键控制因子[48]，并且高入库碳通量会对全库水体碳储量产生强烈冲击. 虽然6月有机碳浓度与5月相比仅略微增加，但6月的总入库TOC通量是5月的3.4倍且达到显著水平(P＜0.01)，这是由于6月更大的入湖流量所致[18]. 从数值比例来看，有暴雨及大暴雨的6-7月入库TOC通量分别是8月的36和41倍，都约占当月全库水体碳储量的1/5，所占比例分别是未降雨月份(8月)的35和28倍；由于强降雨的影响，月间出库碳通量差异也较大，7月3种有机碳的总入库通量与出库通量差值均为负值，说明开闸泄洪使水库阶段性表现出有机碳碳源功能(以往研究中千岛湖常作为DOC碳汇)[33]. 相比较而言，7月新安江入库和出库DOC通量分别是千岛湖以往研究中年入库和年出库通量的39%和1.43倍[33]，这与国外一些研究中风暴事件导致森林流域、溪流等DOC输出占全年的24%～50%[49-50]相当.但是，千岛湖有机碳对强降雨的响应程度远超英国泥炭地集水区[48]、青藏高原泥炭地排水沟[45]、西江[18]等地的有机碳对洪水过程的响应.

气候变化背景下，极端降雨事件可能会更加频发[51].同样需要关注的是，极端降雨带来的碳、氮、磷是同步输入的(见表1)，这会为藻类生长提供大量的生源要素，加之降雨过后的高温以及平静的水动力条件(一般夏季)，十分有利于藻类异常增殖，这可能导致贫营养水库发生水华[27]，从而引起藻毒素、异味物质等多种经济生态负面效应. 此外，强降水会带来更多的外源有机碳，这会增加水处理成本和消毒副产物的形成风险[10]. 综上，笔者认为，人们需要额外关注极端气候事件对水库碳循环和水生态的影响，同时需要构建相关应急防控体系. 强降雨事件对千岛湖水体有机碳浓度、分布、通量和储量均影响较大，探究其变化规律及影响因素对于全球碳循环的认识与研究具有重要意义.

3 结论

a) 2020年5-8月千岛湖全湖水体TOC、DOC和POC浓度的平均值分别为2.06、1.73和0.33 mg/L，随着强降雨开始，5-7月TOC、DOC浓度呈逐渐上升趋势，而雨量急剧下降的8月，其浓度均显著下降；水平分布上，5-7月有机碳浓度高值具有河流区到湖泊区逐渐降低的趋势.

b) 新安江入库碳通量约占全库25条主要河流总入库碳通量的69%；强降雨及其伴随的高流量是有机碳通量升高的关键控制因子，并且对全库水体碳储量产生强烈冲击. 降雨期间5-7月总入库FTOC分别是8月的11、36和41倍；6月、7月入库碳通量都约占当月全库水体碳储量的1/5，所占比例分别8月的35和28倍；RDOC约占RTOC的86%，DOC是千岛湖水体有机碳的主要储存形式.

c) 浮游植物内源生产及外源输入均是千岛湖有机碳的重要来源，有机碳浓度的时空分布受水文和气象因素的综合影响，其中强降雨过程是关键的驱动因素.